Радиационная обстановка в городе Лермонтове

В конце 40-х годов прошлого столетия в центральной части региона Кавказских Минеральных Вод (КМВ) на территории горного массива Бештау было открыто месторождение урана. В отличие от других городов и населённых пунктов в районе расположения месторождения, только в городе Лермонтове находятся объекты так называемого уранового наследия.

После открытия месторождения урана при строительстве в 1953 г. Горно-химического рудного управления (с 1989 г. – Лермонтовское производственное объединение (ЛПО) «Алмаз») к северо-западу от уранового рудника образован рабочий поселок Лермонтовский, которому в 1956 г. был присвоен статус города краевого подчинения (Указ Президиума Верховного Совета РСФСР от 24 июля 1956 г.). В 1967 г. Указом Президиума Верховного Совета РСФСР от 11 августа 1967 г. он был переименован в город Лермонтов. В 1996 г. город Лермонтов стал муниципальным образованием, генеральный план которого представлен на рис. 1.

Рис. 1. План муниципального образования городского округа г. Лермонтов [1].

Непосредственно на территории города находилось два радиационно опасных объекта, оказывающих влияние на радиационную обстановку: гидрометаллургический завод (ГМЗ) с хво-стохранилищем и завод первичного обогащения урановых руд, который после закрытия рудника № 1 был преобразован в электромеханический завод (ЭМЗ) для производства скважинных насосов, используемых при траншейном и подземном выщелачивании на руднике № 2 (гора Бык).

После прекращения деятельности ЛПО «Алмаз» в 1991 г. входящие в его состав ЭМЗ и ГМЗ стали самостоятельными предприятиями – ООО «ЭМЗ» и ОАО «ГМЗ». На первом заводе продолжается производство скважинных насосов, а на втором организовано производство удобрений и азотных соединений, отходы которого (фосфогипс) используются при рекультивации хво-стохранилища.

В состав муниципального образования входит и территория рудника № 1 с 29 отвалами горных пород, образовавшимися при добыче урановых руд. В основном отвалы находятся на юго-восточных склонах горного массива, далеко от мест ведения хозяйственной деятельности и проживания населения, за исключением отвала, расположенного в районе ООО «ЭМЗ». Результаты исследования радиационной обстановки на территории горного массива Бештау, включающие оценку доз облучения населения при нахождении на нём, представлены в работах [2, 3] и в настоящей статье не рассматриваются.

Численность жителей города в последнее десятилетие изменялось от 22477 человек в 2017 г. до 24934 в 2025 г. [4] . Население в г. Лермонтов потребляет пищевые продукты как местного производства, в том числе с садовых и дачных участков, так и из торговой сети. Основными поставщиками молока и молочных продуктов являются Лермонтовский совхоз, пастбища которого находятся в непосредственной близости к ОАО «ГМЗ», и молокозавод (ООО «Винсадский молочный завод») в населённом пункте Винсады.

Город Лермонтов – один из самых молодых городов Ставропольского края, расположен в центральной части региона КМВ и входит в состав особо охраняемого эколого-курортного региона Российской Федерации. Поэтому соблюдение требований экологической и радиационной безопасности на его территории является обязательным.

Материалы и методы

Мощность амбиентного эквивалента дозы (МАЭД) на территории исследовалась методом пешеходной и автомобильной гамма-съёмки с помощью портативного спектрометрического ком- плекса МКС-01А «Мультирад-М» с привязкой к географическим координатам (рис. 2).

Рис. 2. Расположение точек измерения мощности амбиентного эквивалента дозы и отбора проб почвы.

Пробы почвы весом до 1 кг отбирались из 10 см слоя почвы (точки отбора показаны на рис. 2). После высушивания до воздушно-сухого состояния и просеивания с удалением крупных камней и корней формировался счётный образец весом 0,5-0,7 кг.

Отбор проб пищевых продуктов (5 проб молока по 3 л и 5 проб картофеля по 5 кг) проводился на рынке г. Лермонтов и с личных подворий, а молоко производства ООО «Винсадский молочный завод» также и из торговой сети. Счётные образцы подготавливались из озоленных в соответствии с МУК 4.3.048-20161 проб.

Удельная активность (УА) радионуклидов измерялась на гамма-спектрометре фирмы «CANBERRA» с программным обеспечением Genie-20002, после выдержки 30-40 дней в герметичных ёмкостях. Погрешность измерения УА составляла не более 20% для 238U и не более 10% для остальных природных радионуклидов и 137Cs. Измерение УА 210Pb и 210Po проводилось на радиометрических установках УМФ-2000 после радиохимического выделения радионуклидов в соответствии с МУК 4.3.048-20161.

Измерения объёмной активности (ОА) в неотапливаемый и отапливаемый периоды года проводились камерами РЭИ-4 с плёночными трековыми детекторами комплекта ТРЕК-РЭИ1М (Россия) в соответствии с МВИ 2.6.1.003-993. Оценка доз облучения населения проводилась в соответствии с методическими указаниями МУ 2.6.1.1088-024.

Результаты и обсуждение

Исследования радиационной обстановки в г. Лермонтов и в районе его расположения выполнялись при поддержке сотрудников ФГБУЗ ЦГиЭ № 101 ФМБА России. Результаты измерения МАЭД на открытой местности приведены в табл. 1 (в сравнении с данными по другим городам КМВ) и табл. 2 (на различных функциональных зонах города).

Таблица 1 Характеристики распределения мощности амбиентного эквивалента дозы

Место измерения*	Среднее значение МАЭД, мкЗв/ч
Лермонтов**	0,14±0,03
Ессентуки [5]	0,19
Железноводск [5]	0,21
Кисловодск [6]***	0,2
Кисловодск [5]	0,16
Пятигорск [6]	0,16

Примечания: * – сравнительные данные из работ [5, 6] представлены без стандартного отклонения; ** – территория города без производственных территорий и территории садового некоммерческого товарищества (СНТ) им. И.В. Мичурина; *** – в работе [6] гамма-дозиметрия производилась на центральных улицах Пятигорска и Кисловодска.

Таблица 2

Мощность амбиентного эквивалента дозы на различных функциональных территориях г. Лермонтов

Функциональная зона, территория	Среднее значение МАЭД, мкЗв/ч
Селитебная	0,14±0,03
Рекреационная:
- парк	0,15± 0,02
- у городского озера	0,13±0,02
- озера у СНТ им. И.В. Мичурина	0,14±0,02
Производственная:
ООО «ЭМЗ»	0,15± 0,04
ОАО «ГМЗ» (территория)	0,19±0,04
ОАО «ГМЗ» (хвостохранилище):	0,13±0,05
- рекультивированные карты
- вне карт	0,51±0,08
Сельскохозяйственная	0,11±0,01
СНТ им. И.В. Мичурина	0,17±0,07

На территории г. Лермонтов (табл. 1) значения МАЭД несколько ниже, чем на территории других городов КМВ, и соответствуют среднегодовым значениям по Ставропольскому краю (0,12 мкЗв/ч) [7]. Повышенные уровни отмечаются на производственных территориях бывших объектов ЛПО «Алмаз» и территории СНТ им. И.В. Мичурина. На территориях ООО «ЭМЗ» и

ОАО «ГМЗ», где расположены основные производственные здания (без территорий уранового производства), значения МАЭД не превышают 0,2 мкЗв/ч. Однако на территории ОАО «ГМЗ» имеются локальные участки в районе здания 188 с повышенными значениями МАЭД (до 0,41 мкЗв/ч). На территории ООО «ЭМЗ» максимальные значения зафиксированы у устьев штолен № 32 и № 32бис.

На рекультивированных картах хвостохранилища значения МАЭД аналогичны таковым на селитебной территории города. На территории вне карт МАЭД меняется в широком диапазоне от фоновых значений до 1,2 мкЗв/ч на западной части. В работе [8] отмечаются более высокие уровни (1,37-2,32 мкЗв/ч) на намывной нерекультивированной дамбе.

В районе СНТ им. И.В. Мичурина максимальные значения МАЭД имеют место на границах, обращённых к отвалам горных пород штолен №№ 32 и 32бис. На территориях с повышенными значениями МАЭД наблюдаются более высокие содержания природных радионуклидов в почве (табл. 3).

Таблица 3 Удельная активность радионуклидов в почве

Функциональная зона, территория	Средняя удельная активность радионуклидов, Бк/кг
	235U	238U	226Ra	232Th	210Pb	210Po	137Cs	40К
Рекреационная: - озёра у СНТ им. И.В. Мичурина	9,8±1,0	130±26	94±11	37±1,6	150±19	нет данных	14±7	510±19
- парк	3,2±1,0	79±10	39±10	43±12	87±1	83±28	22±10	515±95
Производственная: ООО «ЭМЗ»	10±4	190±30	110±50	51±10	300±100	220±100	48±22	570±110
Хвостохранилище: - рекультивированные карты	3,8±0,4	39±0,7	44±0,4	27±4	57±8	45±5	0,7±0,3	420±20
- вне карт	61±17	360±0,9	1850±700	43±4	2800±1100	1990±800	52±15	520±43
Селитебная	6,1±0,7	84±7	65±9	56±4	110±13	60±28	17±3	600±20
СНТ им. И.В. Мичурина	8±1	110±20	98±15	39±4	120±13	98±6	8±2	490±22
Сельскохозяйственная	4,8±1,2	115±19	45±11	34±2	79±18	42±2	15±2	460±21

В почве регионов Северного Кавказа УА природных радионуклидов варьирует в широком диапазоне: 226Ra – от 20 до 40 Бк/кг, 232Th – от 4 до 58 Бк/кг и 40К – от 4 до 945 Бк/кг. Минимальные значения УА 226Ra и 232Th имеют место в почвах степных территорий, а максимальные – в горных районах. Максимальные значения УА 40К наблюдаются в почвах степных территорий [9]. На территории г. Лермонтов только УА 232Th и 40К находятся в указанных диапазонах. УА 226Ra в почве всех функциональных зон, за исключением рекультивированных карт, выше средних значений по Ставропольскому краю.

Максимальные значения УА 226Ra, 238U и 235U, зафиксированные на территории хвостохра-нилища вне территории рекультивированных карт (до 2790, 380 и 80 Бк/кг по 226Ra, 238U и 235U соответственно), обусловлены разливом пульпы. В работе [10] отмечаются высокие уровни УА 226Ra (37-5244 Бк/кг) также в пробах почв, отобранных вдоль пульпопровода от ОАО «ГМЗ» до хвостохранилища, что связано с проливами пульпы. На этих территориях имеются участки, на которых почва относится к твёрдым радиоактивным отходам (ТРО) (значения суммы отношений УА радионуклидов к критериям отнесения к ТРО5 достигает 1,4).

Техногенное загрязнение 226Ra, 238U и 235U имеет место также на участках СНТ им. И.В. Мичурина, граничащих с отвалами штольни № 32, и сельскохозяйственной зоны вблизи с границами

ОАО «ГМЗ» и вдоль пульпопровода. Непосредственно на территории ООО «ЭМЗ» участки с максимальными уровнями загрязнения почвы расположены у устьев штолен №№ 32 и 32бис.

УА 137Cs в почве города практически не отличается от таковой в пределах городской черты других городов КМВ (табл. 4) и соответствует уровням глобальных выпадений. 90Sr в почве и пищевых продуктах не измерялся. Но так как данный радионуклид, как и 137Cs, в выбросах и сбросах от ГМЗ не присутствовал, можно предположить, что и его содержание соответствует уровням глобальных выпадений.

Таблица 4

Удельная активность 137Cs в почве городов КМВ [6]

Город	Удельная активность 137Cs, Бк/кг
	средняя	максимальная	минимальная
Кисловодск	31,6	60	7
Ессентуки	55,7	65,6	31,4
Железноводск	87,7	114,4	61,6

По данным ФГБУЗ ЦГиЭ № 101 (г. Лермонтов), среднее значение МАЭД в жилых помещениях города составляет 0,17 мкЗв/ч (диапазон 0,11-0,27 мкЗв/ч). Рассчитанная среднегодовая эффективная доза внешнего облучения жителей города составляет 2,1±0,45 мЗв.

Результаты измерений активности природных радионуклидов в местных пищевых продуктах представлены в табл. 5.

Таблица 5

Удельная активность радионуклидов в пищевых продуктах

Продукт	Средняя удельная активность, Бк/кг
	238U	235U	226Ra	232Th	210Po	210Pb	137Cs
Картофель	11±5	0,13±0,06	0,14±0,04	0,10±0,03	0,007±0,002	0,1±0,3	<0,1
Молоко	4,5±1,8	0,08±0,03	0,052±0,008	0,062±0,009	0,011±0,006	0,022±0,004	<0,08

Примечание: Нижние значения диапазона значений УА в молоке соответствуют пробам, отобранным из торговой сети.

При потреблении 70 кг картофеля и 200 л молока в год [11] среднегодовая эффективная доза внутреннего облучения от поступления природных радионуклидов составит 86±67 мкЗв (диапазон: 22-180 мкЗв). Так как УА 137Cs и 90Sr в почве соответствуют уровням от глобальных выпадений, доза внутреннего облучения жителей г. Лермонтов от поступления этих радионуклидов с местными пищевыми продуктами не отличается от таковой в других городах КМВ. По Ставропольскому краю среднегодовая доза от потребления всех пищевых продуктов составляет 0,146 мЗв (2023 г.) [12].

Повышенные УА 226Ra в почве и уровни эксхаляции радона (до 4,5 Бк/(м2·с) при среднем значении 0,25 [13]) означают, что город расположен на радоноопасной территории. Поэтому основным фактором облучения населения г. Лермонтов [10, 14, 15], как и в других городах КМВ [16-18] и по Ставропольскому краю в целом, является внутреннее облучение от ингаляционного поступления радона и его дочерних радионуклидов. Среднегодовые эффективные дозы от ингаляционного поступления радона в Ставропольском крае составляют 3,95 мЗв [12].

По данным работы [19], высокие уровни эквивалентной равновесной объёмной активности радона (ЭРОАRn) в жилых помещениях свойственны для одно-, двух- и трёхэтажных зданий застройки до 1970 г. (среднее значение ЭРОАRn – 238 Бк/м3) и для частных одноэтажных домов с отдельными подсобными помещениями (403 Бк/м3). Для строительства большинства домов застройки до 1970 г. использовались местные строительные материалы – камень горы Остренькая, глина горы Шелудивая, в ряде случаев – отвалы горных пород урановых выработок горы Бештау. При строительстве одноэтажных частных домов, в большинстве из которых отсутствуют подвалы и цокольные этажи, также использовался строительный материал с более высоким содержанием естественных радионуклидов. В новой (верхней) части города, застроенной после 1970 г. многоэтажными домами, использовался строительный материал с более низким содержанием естественных радионуклидов, и почти во всех домах имеются нежилые подвалы, препятствующие проникновению радона из почвы в жилые помещения, среднее значение ЭРОАRn составляет 74 Бк/м3.

Повышенные значения ЭРОА Rn отмечаются и в зданиях г. Пятигорск. По данным работы [19], ЭРОА Rn в зданиях общественного назначения находятся в диапазоне <10-2408 Бк/м³, а доля измеренных значений, превышающих уровень 200 Бк/м³, составляет 11%. При этом, как и в г. Лермонтов, здания постройки до 1970 г. характеризуются более высокими значениями ЭРОА Rn , чем более поздние.

Результаты исследования радона в производственных помещениях приведены в табл. 6.

Таблица 6

Уровни эквивалентной равновесной объёмной активности радона в производственных помещениях

Предприятие	Среднегодовая ЭРОА Rn , Бк/м3
ОАО «ГМЗ»*	21±3
Хвостохранилище**	500±40
ООО «ЭМЗ»	185±50

Примечание: * – без помещений бывшего уранового производства; ** – измерения проводились только в зимнее время.

В обследованных помещениях ОАО «ГМЗ» значения ЭРОА Rn в воздухе зоны дыхания не превышают допустимого уровня 310 Бк/м³ для производственных помещений, установленного в НРБ-99/2009.

На территории хвостохранилища расположены одноэтажные старые постройки без подвальных помещений. В них зафиксированы самые высокие уровни радона в зимнее время.

В помещениях ООО «ЭМЗ» среднегодовые значения ЭРОА Rn ниже 200 Бк/м³, за исключением двух помещений: складская комната и офисная комната склада (до 900 Бк/м³ за счёт высоких уровней в зимнее время). Офис склада расположен в старом кирпичном здании с естественной вентиляцией. Пристройка к нему большой площадью и стенами из металлических листов используется в качестве склада. Выше склада расположен вход в штольню № 32бис.

На селитебной территории города диапазон изменения объёмной активности радона находится в пределах от 5-7 до 13-15 Бк/м3 [10].

Заключение

Исследование радиационной обстановки в пределах муниципального образования городского округа г. Лермонтов (без территории горного массива Бештау) показало следующее:

• 1.    Значения МАЭД на селитебной и рекреационной части города, за исключением береговой части озера у СНТ им. И.В. Мичурина, не превышают 0,27±0,05 мкЗв/ч. На береговой части озера имеются участки со значениями МАЭД до 0,42 мкЗв/ч.

• 2.    На территории ОАО «ГМЗ» и ООО «ЭМЗ» на локальных участках МАЭД достигает 0,41 и 0,39 мкЗв/ч соответственно.

• 3.    Повышенные значения МАЭД, до 1,2 мкЗв/ч, наблюдаются на территории хвостохрани-лища вне рекультивированных карт.

• 4.    В почве территории г. Лермонтов только УА ²³²Th и ⁴⁰К не отличаются от соответствующих показателей в других регионах Северного Кавказа. УА ²²⁶Ra в почве всех функциональных зон города, за исключением рекультивированных карт, выше средних значений по Ставропольскому краю. Максимальные значения УА ²²⁶Ra зафиксированы на не рекультивированной территории хвостохранилища (до 2790 Бк/кг). На отдельных участках хвостохранилища почва относится к ТРО.

• 5.    Среднегодовая эффективная доза внешнего облучения жителей города составляет 2,1±0,45 мЗв, а доза внутреннего облучения от потребления местных пищевых продуктов (молока и картофеля) – 86±67 мкЗв (диапазон: 22-180 мкЗв).

• 6.    Основным фактором радиационного воздействия на жителей города является ингаляционное поступление радона и его дочерних продуктов, что характерно и для других городов КМВ. Высокие уровни в жилых помещениях свойственны для одно-, двух- и трёхэтажных зданий застройки до 1970 г. (среднее значение ЭРОА Rn – 238 Бк/м³) и для частных одноэтажных домов с отдельными подсобными помещениями. В производственных помещениях ООО «ЭМЗ» (за исключением здания склада) и ОАО «ГМЗ» значения ЭРОА Rn не превышают установленных в России нормативов.

В целом, радиационная обстановка в г. Лермонтов не отличается от таковой в городах региона КМВ. Основным фактором радиационного воздействия является ингаляционное поступление радона и его дочерних радионуклидов при нахождении в помещениях домов старой постройки. Для гостей города данный фактор менее значим из-за короткого времени пребывания в городе.